Casi todos los tipos de transformadores existentes en el mundo usan aceites aislantes. Sirven como aislamiento dieléctrico líquido para el núcleo y los devanados del transformador y también transmiten el exceso de calor.
Los transformadores deberían funcionar de manera confiable y efectiva, durante muchos años, preferiblemente sin interrupciones imprevistas.
Por lo tanto, la calidad del aceite – como el aislamiento líquido del transformador, juega un papel importante, en el mantenimiento del funcionamiento eficiente del transformador.
Se han realizado muchas investigaciones de aceites aislantes, para determinar los aceites más adecuados y eficaces para su uso en transformadores eléctricos. Algunos de estos investigaciones se han realizado durante décadas.
En este artículo, analizaremos qué es el aceite aislante de transformadores y cuáles son sus características principales, que contribuyen al funcionamiento continuo de los equipos de transformadores para la transmisión de electricidad en todo el mundo.
Aceite de transformador – es aceite mineral de alta pureza y baja viscosidad. Se utiliza para rellenar los transformadores de potencia y de medición, el equipo del reactor y los interruptores de aceite. Y también el aceite de transformador se usa , como material aislante y como portador de calor, proporciona eliminación de calor en los transformadores llenos de aceite. El aceite de transformador se obtiene por destilación fraccionada y tratamiento posterior del petróleo crudo.
El objetivo principal de los aceites de transformadores – es aislar y enfriar los bobinados y el núcleo del transformador. El aceite evita el contacto con el aislamiento de celulosa con aire exterior y oxígeno. Porque el aire y el oxígeno contienen contaminantes, que promueven la oxidación rápida y la formación de depósitos dañinos, que acortan la vida útil del transformador.
Tipos de aceites aislantes
El tipo de aceite aislante, depende directamente del tipo y la potencia del transformador. En la práctica, hay al menos tres tipos principales de aceites de transformadores:
- aceites minerales (nafténicos y parafinas);
- aceites de silicona;
- bio-aceite (aceites sobre una base biológica).
Los aceites de transformadores minerales dominan en el uso, en las plantas industriales en todo el mundo. Esto se puede explicar por las muy buenas propiedades dieléctricas y capacidades de enfriamiento de los aceites minerales y su eficiencia económica.
Los aceites minerales nafténicos- son menos resistentes a la oxidación, que
los aceites minerales parafínicos. Sin embargo, los productos de oxidación generalmente son más livianos que los lodos, que se precipitan de los aceites nafténicos en el fondo del transformador.
Características de rendimiento de los aceites
Al elegir un aceite aislante para un transformador, debe considerar cuidadosamente las posibles características de rendimiento de los aceites:
- Eléctricas: resistencia dieléctrica, resistividad, factor de pérdida dieléctrica, coeficiente de atenuación.
- Químicas: contenido de humedad, acidez, presencia de sedimentos.
- Físicas: tensión, densidad, viscosidad, punto de inflamación y punto de fluidez.
Mercado mundial de aceites
Se espera, que los ingresos totales del mercado aceitero para fines de 2018, alcancen los $ 2,46 billones.
Los principales factores que afectan el crecimiento del mercado de aceites aislantes :
- crecimiento de la demanda de energía en los países en desarrollo ;
- crecimiento de la inversión ;
- crecimiento de las redes eléctricas en los países desarrollados ;
- expansión de fuentes de energía renovables, que requieren conexión a redes existentes.
Los principales problemas en esta industria incluyen el efecto corrosivo del azufre en el aceite del transformador y el alto riesgo de incendio de los aceites minerales para transformadores. Por lo tanto, la industria ha desarrollado aceites, que son resistentes a la descomposición, no minerales, pero biológicos. Estos últimos no son inflamables y, lo más importante, no son tóxicos para la naturaleza.
Bio-aceites
Los fabricantes de transformadores, comenzaron a usar aceites de base biológica, porque tienen una mayor resistencia dieléctrica, un punto de inflamación más alto y un punto de fluidez más bajo que la mayoría de los aceites minerales.
Por esto, en los últimos años, los mayores productores de petróleo se apresuran a introducir nuevos tipos de aceites biológicos, para la industria transformadora.
Especialmente ha aumentado el uso de aceites biológicos, en el mercado de transformadores de América del Norte. Básicamente, esto se debe a la mayor disponibilidad de recursos biológicos en los EE. UU. y Canadá.
El mercado de los bioaceites continuará creciendo, y aumentará significativamente en los próximos cinco años.
Tecnologías de utilización y refinación de aceites usados
En los últimos años, la única forma de reciclar aceites industriales usados se llevó a cabo en centros de procesamiento en los que el aceite residual se regeneraron y purificaron, utilizando equipos de procesamiento especiales. Después de la purificación, el aceite se vuelve casi idéntico, en términos de sus características, al nuevo aceite.
Pero, dado el alto precio del equipo de purificación de aceite en el pasado, era más rentable vender aceite usado a compañías especializadas en el procesamiento de aceite usado. Por lo tanto, las compañías eléctricas de acuerdo con las leyes y regulaciones ambientales, prácticamente compensan el costo del nuevo petróleo mediante la venta de aceite usado.
El precio final del aceite para su uso depende de su volumen, calidad y distancia para su transporte.
Las tecnologías modernas ofrecen una serie de métodos diferentes de purificación de aceite industrial residual, sin la necesidad de retirarlo del transformador y sin transportarlo a las fábricas de refinación.
Este enfoque para regenerar el aceite industrial usado se ha vuelto económicamente viable, ya que elimina la necesidad de comprar un aceite nuevo, y también elimina el problema de utilizar aceite residual.
Métodos de regeneración y purificación de aceites aislantes usados
Hay varias maneras de regenerar y limpiar aceites industriales usados:
- método mecánico de extracción de agua y contaminantes sólidos del petróleo por filtración, sedimentación y lavado con agua;
- método termo-físico incluye evaporación y destilación al vacío;
- métodos fisico-químicos incluyen coagulación o adsorción;
El método químico se usa, solo cuando los primeros tres métodos fallan y usan ácido sulfúrico o purificación alcalina (este procedimiento requiere un equipo más complejo).
Más a menudo, para la regeneración de aceites industriales, se usa el método físico-químico de adsorción. Este método utiliza materiales absorbentes especiales que tienen la capacidad de absorber micropartículas de suciedad y humedad y retenerlas en los poros. El método de regeneración por adsorción es tan perfecto, que después de la finalización del ciclo completo de regeneración, el aceite se restaurará a un estado como nuevo.
La esencia de la filtración de aceite de transformador, se reduce a su paso a través de particiones porosas especiales, que se llaman elementos de filtro. La tarea principal de tales particiones es la retención de las impurezas contenidas en el aceite. Por lo tanto, el aceite aislante se limpia para cumplir con los estándares requeridos y los indicadores de calidad.
Métodos de filtración
Una forma extendida de filtrar aceites aislantes – es usar un filtro-prensa móvil. Este dispositivo consiste en marcos y placas instalados en la máquina. Entre ellos hay un material de filtración. Después de ensamblar el filtro-prensa, sus componentes se aprietan con una abrazadera manual.
Luego, una vez completado el ensamblaje, los agujeros necesarios para el paso del aceite permanecen en las placas y marcos. El aceite es empujado a través del material del filtro, debido a la presión creada por la bomba de aceite. La etapa del proceso está controlado por un manómetro, que muestra la presión del aceite del transformador en el filtro-prensa.
Calidad de filtración de aceite
Depende de muchos factores, incluido el material del que está hecho el elemento filtrante. Se pueden usar cartones, varias telas, etc. En el caso del uso de telas, se debe tener cuidado para asegurar, que sus fibras no se desprendan cuando el filtro-prensa está funcionando, contaminando así, el aceite. La construcción de los filtros-prensas, tiene ciertos inconvenientes.
Entre ellos vale la pena señalar:
- posibilidad de contacto del aceite del transformador con el aire atmosférico (fugas);
- baja productividad;
- necesidad de un reemplazo frecuente del elemento filtrante.
Para la purificación de impurezas mecánicas, también se usan filtros con construcción hermética. Están hechos en forma de un recipiente cilíndrico vertical enganchado en la parte inferior. Las bolsas de filtración están montadas en un tubo central conectado a la tubería de salida. La composición del paquete de filtración incluye discos de metal y una funda de filtro. Este último está hecho de material no tejido.
La filtración de aceite de transformador en filtros herméticos es la siguiente:
- Primero, el aceite llena la cavidad interna del filtro.
- Luego pasa bajo la presión a través de la tapa, se limpia y se introduce en los surcos del disco de aluminio.
- Luego, el aceite se alimenta en las ranuras de la tubería central y más adentro del tubo de escape, pasando a través de las ranuras radiales y los agujeros en la repisa anular central.
Los filtros herméticos, aunque excluyen el contacto del aceite del transformador con el aire atmosférico, todavía no están exentos de otros inconvenientes inherentes a los filtros-prensas.
Equipo para purificación y regeneración de aceites aislantes
Con avanzados equipos de purificación y regeneración de aceites industriales, la compañía de energía eléctrica puede:
- Ahorre dinero para comprar un aceite nuevo, porque el aceite recuperado se usará una y otra vez ;
- Reducir el presupuesto de mantenimiento con una reducción en los gastos preventivos y correctivos ;
- Guardar los recursos y el medio ambiente .
Aunque la sociedad moderna se está volviendo más consciente del medio ambiente, pocas compañías eligen aceite industrial usado para su reutilización. Otras compañías no ahorran en tecnologías, no ahorran costos, no ahorran recursos ambientales, no usan aceite regenerado.
En cuanto a los recursos y la protección ambiental, vale la pena recordar, el mito moderno en la industria petrolera.
«El equipo ambiental es caro y no muestra resultados de inmediato».
¿Este mito debe ser desahogado? – como muchos otros mitos y leyendas, e iluminar la industria. La producción de aceites industriales, usa solo un tercio del petróleo crudo del mundo. La regeneración y refinación del aceite usado, tendrá un impacto positivo en el medioambiente, reducirá los gastos operativos y mejorará el rendimiento del equipo y la vida útil.
Como la regeneración y purificación de aceite industrial en equipos modernos, puede ser llevada a cabo de forma continua por un solo operador, esto ahorra dinero y es más amigable con el medio ambiente. El uso de equipos para purificación y regeneración de aceites industriales, protege a los transformadores y prolonga su vida útil y reduce los gastos de las reparaciones.
El equipo para la regeneración de aceite aislante, se produce por GlobeCore, una de las compañías energéticas líderes en el sector de la energía.
GlobeCore proceso – incluye purificación de aceite, deshumidificación y desgasificación del aceite del transformador, así como la regeneración del aceite de la turbina y todos los aceites minerales con restauración del color y productividad.
Todas las instalaciones de GlobeCore están sujetas a un control de calidad de acuerdo con los requisitos relevantes de la norma, según ISO 9001: 2001.
Instalación de regeneración de aceite aislante CMM-R
GlobeCore ha desarrollado una línea de equipos, que destruye el mito antes mencionado, de que el reciclaje de aceites usados es demasiado caro;es al revés, con equipos para la regeneración del aceite.
GlobeCore proceso – de regeneración del aceite ahorra tiempo, dinero y extiende la vida de sus transformadores.
¿Para qué comprar aceite nuevo – cuando se puede regenerar con el GlobeCore proceso?
Horno de vacío ...